Увлекательный поворот сюжета: исследователи воссоздают классический эксперимент «Первобытный суп»

Jun 11, 2023

Наука построена на воспроизводимости; если кто-то другой сможет повторить ваши результаты, велика вероятность, что вы смотрите на правду. И нет срока давности для воспроизводимости; даже эксперименты 70-летней давности являются честной игрой для свежего взгляда. Прекрасным примером является недавняя перезагрузка эксперимента Миллера-Юри с «первичным супом» 1952 года, который закончился потрясающими результатами.

В основе эксперимента Миллера-Юри лежал классический парадокс курицы и яйца: сложные органические молекулы, такие как аминокислоты и нуклеиновые кислоты, являются необходимыми строительными блоками жизни, но как они возникли на Земле до того, как появилась жизнь? Чтобы ответить на этот вопрос, Стэнли Миллер, который в 1952 году был аспирантом Гарольда Юри, разработал эксперимент, чтобы увидеть, могут ли сложные молекулы образовываться из более простых веществ в условиях, которые, как предполагалось, присутствовали на ранних этапах жизни планеты. Миллер собрал сложный стеклянный аппарат, наполнил его водяным паром и газами, такими как аммиак, водород и метан, и зажег электрическую дугу, чтобы имитировать молнию. Он обнаружил, что в реакционном сосуде скопился богатый аминокислотами бульон; при анализе было обнаружено, что осадок содержит пять из 20 аминокислот.

Эксперимент Миллера-Юри повторялся снова и снова с похожими результатами, но недавняя перезагрузка пошла по другому пути и рассмотрела, как само лабораторное оборудование могло повлиять на результаты. Хоакин Криадо-Рейес и его коллеги обнаружили, что при проведении эксперимента в тефлоновой колбе в результате эксперимента было получено гораздо меньше органических соединений. Интересно, что добавление кусочков боросиликатного стекла в тефлоновую реакционную камеру восстановило насыщенность полученного бульона, что позволяет предположить, что силикаты в стеклянной посуде, возможно, сыграли каталитическую роль в создании органического супа. Они также предполагают, что высокощелочные условия реакции могут создавать микроскопические ямки на стенках стеклянной посуды, которые будут служить реакционными центрами для ускорения образования органических веществ.

Это отличный пример открытия, которое, кажется, пробивает дыру в теории, но на самом деле подтверждает ее. На первый взгляд, можно утверждать, что Миллер и Юри были неправы, поскольку они производили органику только благодаря загрязнению своей стеклянной посуды. И похоже, что силикаты необходимы для абиотического образования органических молекул. Но если и было что-то, чем была богата ранняя Земля, так это силикаты в форме глины, ила, песка, камней и пыли. Таким образом, этот эксперимент подтверждает абиотическое происхождение органических молекул на Земле, а возможно, и на других каменистых мирах.

[Избранное изображение предоставлено Роджером Ресмейером/CORBIS, через Институт истории науки]